Detection of respiratory profile changes in patients under long-term oxygen therapy

Détection des changements de profil respiratoire des patients sous oxygénothérapie de longue durée La bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) est l'une des principales causes de mortalité et de morbidité dans le monde. Sa prise en charge représente un véritable fardeau économique et de santé publique, accentué par des périodes de détérioration aiguë de la maladie, appelées exacerbations. Afin d'améliorer la prise en charge précoce des exacerbations de la BPCO, ce manuscrit de thèse porte sur le développement d'un outil et d'une méthode de détection automatique des anomalies de la mécanique respiratoire chez les patients sous oxygénothérapie de longue durée (OLD), en particulier ceux atteints de la BPCO. En combinant des intérêts médicaux et industriels, cette thèse est composée de deux phases principales : i. choix des indicateurs à surveiller et développement de la technologie ; ii. surveillance en continu des indicateurs et détection des exacerbations. Dans la première étape, des études sont menées sur les changements du profil respiratoire pendant les ajustements à court terme de l'équilibre charge-capacité, comme le sommeil et l'exercice, chez des sujets sains et des patients atteints de BPCO. Les enregistrements des signaux bruts de pression nasale permettent de valider les mesures de la fréquence respiratoire et d'évaluer le pouvoir prédictif d'autres descripteurs du signal. L'étude montre que la fréquence respiratoire seule est un indicateur assez pauvre en termes de prédiction des changements respiratoires et que l'ajout de l'un des autres indicateurs proposés améliore le pouvoir de classification. Ainsi, en accord avec les résultats et pour des raisons technologiques, le dispositif de surveillance est mis à jour pour mesurer à la fois la fréquence et l'amplitude respiratoires. Dans un deuxième temps, le dispositif de surveillance évolué est utilisé pour surveiller des patients atteints de BPCO pendant leur séjour dans un service de réhabilitation après une exacerbation aiguë. Des méthodes supervisées, non supervisées et de détection de la nouveauté sont appliquées aux séries temporelles de la fréquence respiratoire, de l'amplitude et du débit d'oxygène. La classification non supervisée des profils respiratoires montre une variété de motifs, pour la plupart constants pour le même individu. La comparaison des profils quotidiens d'un même individu indique que le suivi de la fréquence et de l'amplitude respiratoires fournit des informations suffisantes pour l'identification des périodes de changement. Des résultats préliminaires sur la relation de ces changements avec les événements d'exacerbation sont obtenus, justifiant une future collecte de données à plus grande échelle.